共轴升力涡轮喷气发动机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及航空发动机技术领域，具体而言，涉及一种共轴升力涡轮喷气发动机。
【背景技术】
[0002]短距起飞/垂直降落战斗机因结合了固定翼及旋翼飞机的特点而受到越来越多的重视，并逐渐成为航空动力技术发展的重要方向，其关键技术之一就是升力技术。典型的短距起飞/垂直降落战斗机使用的升力技术各不相同，升力发动机是其中比较成熟先进的技术之一。升力发动机仅在起飞、降落和悬停时短时间开动，平飞时成为飞机的额外载荷。因此，要求其推重比尽可能高，同时，还要求体积尽可能小，以利于在机身中垂直安装。现有技术中一般采取使用轻质材料，如压气机叶片和机匣使用塑料、涡轮盘材料用钛代替钢、用提高应力的方法减轻部件质量或者简化部分系统，如简化供油、调节系统和起动系统等减轻重量。
[0003]而对于升力涡轮喷气发动机而言，采用上述传统方法所带来的重量减轻已经十分有限，现有的升力涡轮喷气发动机依然质量较重、体积较大，无法满足现代短距起飞/垂直降落战斗机对升力涡轮喷气发动机的要求。
[0004]针对现有的升力涡轮喷气发动机质量较重、体积较大的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。
【发明内容】
[0005]本发明实施例提供了一种共轴升力涡轮喷气发动机，以至少解决现有的升力涡轮喷气发动机质量较重、体积较大的技术问题。
[0006]根据本发明实施例，提供了一种共轴升力涡轮喷气发动机，包括:低压转子，通过第一轴承可转动地套设在发动机的主轴上，其中，低压转子的纵剖面呈“T”字形使低压转子的前端直径小于后端直径；压气机，沿轴向设置在低压转子的前端，其中，压气机的排气口和压气机的进气口偏转预设角度使压气机形成的“U”形气流通道；燃烧室，沿周向设置在压气机的外侧，燃烧室的排气口和燃烧室的进气口偏转预设角度，使燃烧室形成的“U”形气流通道，燃烧室的进气口和压气机的排气口连通，从而使压气机与燃烧室形成“S”形的气流通道，其中，低压转子的后端设置有低压涡轮，沿低压涡轮的圆周方向设置有低压涡轮叶片，低压涡轮叶片位于燃烧室的排气口的后端，低压转子在燃烧室尾部喷出的高压气流的作用下高速旋转并驱动压气机转动。
[0007]进一步地，压气机包括:轴流压缩级，设置在压气机的前端进气口处，用于将外部空气吸入并进行压缩，轴流压缩级的排气口的截面积小于轴流压缩级的进气口的截面积；离心压缩级，设置在轴流压缩级的后端并与轴流压缩级连通，用于将经过轴流压缩级压缩后的气流进一步压缩，离心压缩级的排气口的截面积小于离心压缩级的进气口的截面积；导流扩压器，与离心压缩级连通，用于将离心压缩级压缩后的气流进行扩压，导流扩压器的排气口的截面积大于导流扩压器的进气口的截面积；逆流压缩级，分别与导流扩压器和燃烧室连通，用于将经过导流扩压器扩压后的气流再次进行压缩后送入燃烧室中，逆流压缩级的排气口的截面积小于逆流压缩级的进气口的截面积。
[0008]进一步地，轴流压缩级和离心压缩级沿轴向设置在低压转子上跟随低压转子转动。
[0009]进一步地，压气机还包括:进气罩，沿周向环绕设置在轴流压缩级的外部，其中，进气罩的前端直径大于进气罩的后端直径。
[0010]进一步地，离心压缩级的排气口与离心压缩级的进气口偏转90 °将来自轴流压缩级的轴向气流偏转成径向气流。
[0011]进一步地，导流扩压器的排气口与导流扩压器的进气口偏转90°将来自离心压缩级的径向气流再次偏转成沿轴向并与离心压缩级进气气流方向相反的轴向气流。
[0012]进一步地，共轴升力涡轮喷气发动机还包括:叶尖高压转子，通过第二轴承可转动地套设在低压转子上，叶尖高压转子的外侧设置有高压涡轮，沿高压涡轮的圆周方向设置有高压涡轮叶片，高压涡轮叶片位于燃烧室的后端与低压涡轮叶片之间。
[0013]进一步地，逆流压缩级设置在叶尖高压转子的内侧并随叶尖高压转子转动，其中，逆流压缩级包括随叶尖高压转子转动的逆流压缩叶片。
[0014]进一步地，高压涡轮叶片和低压涡轮叶片之间具有引流通道，其中，引流通道位于导流扩压器的外侧并与导流扩压器整体连接在发动机的机匣内壁上。
[0015]进一步地，燃烧室的排气口与燃烧室的进气口偏转180°。
[0016]应用本发明技术方案的共轴升力涡轮喷气发动机，将纵剖面呈“T”字形的低压转子通过第一轴承可转动地套设在发动机的主轴上，低压涡轮叶片位于燃烧室的排气口的后端，低压转子的前端沿轴向设置压气机，压气机的排气口和压气机的进气口偏转预设角度使压气机形成的“U”形气流通道，燃烧室沿周向设置在压气机的外侧，燃烧室的排气口和燃烧室的进气口同样偏转预设角度，使燃烧室形成的“U”形气流通道，进而使压气机与燃烧室形成“S”形的气流通道。解决了现有的升力涡轮喷气发动机质量较重、体积较大的技术问题，达到了发动机重量轻、长度短、结构紧凑、负荷及推重比高的技术效果。
【附图说明】
[0017]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0018]图1是根据本发明实施例可选的一种共轴升力涡轮喷气发动机的剖面结构示意图；
[0019]图2是根据本发明实施例可选的一种共轴升力涡轮喷气发动机的燃烧室的剖面结构示意图；
[0020]图3是根据本发明实施例可选的一种共轴升力涡轮喷气发动机的叶尖高压转子的剖面结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0022]根据本发明实施例的共轴升力涡轮喷气发动机，如图1所示，包括:低压转子1、压气机2和燃烧室3，低压转子1通过第一轴承4可转动地套设在发动机的主轴上，其中，低压转子1的纵剖面呈“T”字形使低压转子1的前端直径小于后端直径；压气机2沿轴向设置在低压转子1的前端，其中，压气机2的排气口和压气机的进气口偏转预设角度使压气机2形成的“U”形气流通道；燃烧室3沿周向设置在压气机2的外侧，燃烧室3的排气口和燃烧室3的进气口偏转预设角度，使燃烧室3形成的“U”形气流通道，燃烧室3的进气口和压气机2的排气口连通，从而使压气机2与燃烧室3形成“S”形的气流通道，其中，低压转子1的后端设置有低压涡轮11，沿低压涡轮11的圆周方向设置有低压涡轮叶片12，低压涡轮叶片12位于燃烧室的排气口的后端，低压转子在燃烧室3尾部喷出的高压气流的作用下高速旋转并驱动压气机2转动。
[0023]应用本发明技术方案的共轴升力涡轮喷气发动机，将纵剖面呈“T”字形的低压转子1通过第一轴承4可转动地套设在发动机的主轴上，低压涡轮叶片12位于燃烧室3的排气口的后端，低压转子1的前端沿轴向设置压气机2，压气机2的排气口和压气机2的进气口偏转预设角度使压气机2形成的“U”形气流通道，燃烧室3沿周向设置在压气机2的外侦牝燃烧室3的排气口和燃烧室3的进气口同样偏转预设角度，使燃烧室3形成的“U”形气流通道，燃烧室3的进气口和压气机2的排气口连通进而使压气机2与燃烧室3形成“S”形的气流通道。解决了现有的升力涡轮喷气发动机质量较重、体积较大的技术问题，达到了发动机重量轻、长度短、结构紧凑、负荷及推重比高的技术效果。
[0024]具体实施时，如图2所示，燃烧室3的排气口与进气口偏转180°形成“U”形的气流通道，从而将燃烧后的高压高速气流沿与压气机2进气方向相同的方向向后部喷出，低压涡轮叶片12位于燃烧室3的排气口的后部，在燃烧室3高压气流的推动下高速旋转从而驱动压气机2转动。
[0025]压气机2包括:轴流压缩级21、离心压缩级22、导流扩压器23和逆流压缩级24，轴流压缩级21设置在压气机1的前端进气口处，轴流压缩级21的级数可根据需要进行设置，可选地，轴流压缩级21包括一级，用于将外部空气吸入并进行压缩，为了保证轴流压缩级21更好的进气，低压转子1的头部为圆锥形头部